بهینه سازی انتقال ژن موقت به گیاه پروانش (Catharanthus roseus L.) از طریق معرفی نانوحامل نانوذرات ابرپارامغناطیسی اکسید آهن سنتز شده به روش سبز و نانولوله های کربنی

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 184

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JOAGK-15-1_004

تاریخ نمایه سازی: 2 خرداد 1402

چکیده مقاله:

هدف: روش­های مرسوم انتقال ژن به سلول­های گیاهی دارای محدودیت­هایی از جمله محدودیت میزبان در روش انتقال ژن به واسطه آگروباکتریوم، حذف دیواره سلولی در استفاده از پلی اتیلن گلیکول و الکتروپوریشن و آسیب سلولی در هنگام استفاده از تفنگ ژنی  هستند. اخیرا روش های انتقال ژن مبتنی بر نانو فناوری برای ترنسفورم ژنتیکی گیاهان ایجاد شده است که این نانواستراتژی انتقال ژن کارآمد، زیست سازگاری و حفاظت کافی از DNA هدف را نشان می­دهد. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر سنتز سبز نانوذرات ابرپارامغناطیسی اکسید آهن (SPIONs) توسط عصاره آبی برگ گیاه پروانش (Catharanthus roseus L.) انجام شد. در مرحله بعد، سطح نانوذراتSPIONs  و نانولوله­های کربنی تک دیواره کربوکسیل­دار (SWCNTs-COOH) توسط پلی­مرکاتیونی پلی اتیلن ایمین (PEI) عاملدار شد. نانوحامل­های pDNA@SPIONs و pDNA@SWCNTs با بارگذاری DNA پلاسمیدی pBI۱۲۱ بر سطح نانوذرات کاتیونی تهیه شدند. به منظور انتقال ژن به برگ گیاه پروانش، از دو روش غوطه­وری و اینفیلتریشن توسط سرنگ استفاده شد. با بررسی حضور سیگنال فلورسنت پروتئین mGFP۵ و انجام آنالیز RT-PCR موفقیت انتقال ژن و بیان آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: تغییر رنگ محلول نمک­های کلرید آهن از قهوه­ای شفاف به سیاه، جذب نانوذرات سنتز شده به آهن­ربا در حالیکه نمک­های کلرید آهن چنین خاصیتی را ندارند و نتایج آنالیزهای انجام شده سنتز نانوذرات SPIONs را تایید می­کند. تغییر پتانسل زتا منفی اولیه نانوذرات و مثبت شدن آن اتصال PEI بر سطح نانوذرات مورد بررسی را تایید می­کند. نانوذرات کاتیونی تهیه شده توانایی بالایی در تعامل با DNA دارند و می توانند به طور موثری از DNA در برابر تخریب آنزیم های اندونوکلئاز محافظت کنند. مشاهده سیگنال فلورسنت پروتئین mGFP۵ توانایی نانوحامل­های pDNA@SPIONs و pDNA@SWCNTs را برای انتقال ژن به سلول های گیاهی را تایید می­کند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد کاربرد نانوبیوتکنولوژی و استفاده از نانو حامل­ برای انتقال ژن به سلول­های گیاهی می­تواند امید بخش مهندسی ژنتیک گیاهی باشد. با تهیه نانوحامل می­توان انتقال ژن کارآمد را تقریبا به تمام گونه­های گیاهی مستقل از دو لپه یا تک لپه بودن از طریق روشی مبتنی بر نانوتکنولوژی با ویژگی­هایی از جمله ساده و ارزان بودن، حذف آگروباکتریوم و محدودیت­های استفاده از آن و بدون نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی تخصصی امکان­پذیر ساخت.

نویسندگان

سارا عابدینی

دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

شهرام پورسیدی

دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

جعفر ذوالعلی

دانشیار، گروه گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

روح الله عبدالشاهی

دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان، کرمان، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Caizer C (۲۰۱۶) Nanoparticle size effect on some magnetic properties. ...
  • Chen G, Qiu J, Liu Y, et al. (۲۰۱۵) Carbon ...
  • Cunningham FJ, Goh NS, Demirer GS, et al. (۲۰۱۸) Nanoparticle-mediated ...
  • de Almeida MS, Susnik E, Drasler B, et al. (۲۰۲۱) ...
  • Demirer G, Zhang H, Goh N, et al. (۲۰۱۹) Nanotubes ...
  • Demirezen DA, Yılmaz Ş, Yılmaz DD, Yıldız YŞ (۲۰۲۲) Green ...
  • Farmanbar N, Mohseni S, Darroudi M (۲۰۲۲) Green synthesis of ...
  • Goswami N, Saha R, Pal SK (۲۰۱۱) Protein-assisted synthesis route ...
  • Guan Z, Ying S, Ofoegbu PC, et al. (۲۰۲۲) Green ...
  • He X, Wang K, Tan W, et al. (۲۰۰۳) Bioconjugated ...
  • Khalid MK, Asad M, Henrich-Noack P, et al. (۲۰۱۸) Evaluation ...
  • Khanna L, Verma NK, Tripathi SK (۲۰۱۸) Burgeoning tool of ...
  • Kommareddy S, Amiji M (۲۰۰۷) Poly (ethylene glycol)–modified thiolated gelatin ...
  • Kotakadi VS, Rao YS, Gaddam SA, et al. (۲۰۱۳) Simple ...
  • Kulkarn R N, Baskaran K, & Jhang T (۲۰۱۶) Breeding ...
  • Kwak S-Y, Lew TTS, Sweeney CJ, et al. (۲۰۱۹) Chloroplast-selective ...
  • Lin Z, Weng X, Owens G, Chen Z (۲۰۲۰) Simultaneous ...
  • Liu Q, Chen B, Wang Q, et al. (۲۰۰۹) Carbon ...
  • Ma L, Zhuang HL, Wei S, et al. (۲۰۱۶) Enhanced ...
  • Ochoa-Olmos OE, León-Domínguez JA, Contreras-Torres FF, et al. (۲۰۱۶) Transformation ...
  • Pouya S, Kazemi M, Pouya S, et al. (۲۰۲۲) Evaluation ...
  • Rahmani R, Gharanfoli M, Gholamin M, et al. (۲۰۲۰) Plant-mediated ...
  • Safdar M, Kim W, Park S, et al. (۲۰۲۲) Engineering ...
  • Schwartz SH, Hendrix B, Hoffer P, et al. (۲۰۲۰) Carbon ...
  • Sharma A, Verma P, Mathur A, & Mathur A K ...
  • Sosa‑Acosta JR, Iriarte‑Mesa C, Ortega GA, Díaz‑García AM (۲۰۲۰) DNA-iron ...
  • Tang K, & Pan Q (۲۰۱۷) Strategies for enhancing alkaloids ...
  • Tabasi H, Mosavian M T H, Darroudi M, et al. ...
  • Torney F, Trewyn BG, Lin VS-Y, Wang K (۲۰۰۷) Mesoporous ...
  • Velsankar K, Parvathy G, Mohandoss S, et al. (۲۰۲۲) Celosia ...
  • Wang Q, Xing S, Pan Q, et al. (۲۰۱۲) Development ...
  • Wong MH, Misra RP, Giraldo JP, et al. (۲۰۱۶) Lipid ...
  • Zaboli M, Saeidnia F, Zaboli M, Torkzadeh-Mahani M (۲۰۲۱) Stabilization ...
  • Zhang H, Demirer G S, Zhang H, et al. (۲۰۱۹) ...
  • Zhang H, Goh NS, Wang JW, et al. (۲۰۲۲) Nanoparticle ...
  • Zhi H, Zhou S, Pan W, Shang Y, Zeng Z, ...
  • Zhou ML, Zhu XM, Shao JR, et al. (۲۰۱۲). An ...
  • نمایش کامل مراجع